DE1282243B

DE1282243B - Process for the manufacture of aluminum cylinders with cast-in steel liners for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1282243B
Application number: DEL43046A
Authority: DE
Inventors: Gustav Lauterjung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-09-26
Filing date: 1962-09-26
Publication date: 1968-11-07

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

B22dB22d

Deutsche KL: 31 b2-19/00 German KL: 31 b2- 19/00

Nummer: 1 282 243Number: 1 282 243

Aktenzeichen: P 12 82 243.4-24 (L 43046)File number: P 12 82 243.4-24 (L 43046)

Anmeldetag: 26. September 1962 Filing date: September 26, 1962

Auslegetag: 7. November 1968Open date: November 7, 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Aluminiumzylindern mit eingegossenen Stahllaufbuchsen für Verbrennungsmotoren, wobei die Stahllaufbuchsen durch Aufspritzen einer dünnen Stahlschicht von 0,5 bis 3 mm auf einem der Zylinderbohrung entsprechenden, als Stahldorn ausgebildeten Kern erzeugt werden.The invention relates to a method for producing aluminum cylinders with cast steel liners for internal combustion engines, the steel liners by spraying a thin layer of steel from 0.5 to 3 mm on one of the cylinder bore corresponding, designed as a steel mandrel Core are generated.

Es ist bekannt, Grauguß-Zylinderlaufbuchsen in Aluminiumzylinder einzugießen, vor allem im Druckgußverfahren. Diese eingegossenen oder auch eingepreßten Grauguß-Zylinderlaufbuchsen müssen nach dem Einsetzen ausgedreht, geschliffen und gehöhnt werden. Auch ist die Herstellung der Grauguß-Zylinderlaufbuchsen sehr umständlich und zeitraubend.It is known to cast gray cast iron cylinder liners into aluminum cylinders, especially in the die casting process. These cast-in or pressed-in gray cast iron cylinder liners must after be turned out, sanded and honed before insertion. The manufacture of the gray cast iron cylinder liners is also important very cumbersome and time consuming.

Um diese mit den Grauguß-Zylinderlaufbuchsen verbundenen Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, auf den als Stahldorn ausgebildeten Kern der Druckgußform einen dünnen verschleißfesten Schutzüberzug aufzuspritzen. Der Kern mit dem Schutzüberzug wird in die Druckgußform eingebracht und das Aluminium als Verbundguß in die Form eingespritzt. Der Schutzüberzug wird auf das Druckgußteil übertragen, wenn sich das eingespritzte Metall auf der rauhen Außenseite des aufgespritzten Schutzüberzugs zusammenzieht. Indem von der unterschiedlichen Wärmeausdehnung mit Vorteil Gebrauch gemacht wird, verbleibt der Schutzüberzug auf dem Druckgußteil und liefert eine maßhaltige Zylinderbohrung ohne Konizität von hoher Oberflächengüte. Hierbei ergibt sich ein inniger Kontakt und eine gute Verankerung des verschleißfesten Schutzüberzugs auf dem Aluminium. Die Innenfläche des Schutzüberzugs ist meist so gut, daß sie nur noch gehöhnt zu werden braucht. Bei diesem bekannten Verfahren sind aber teure Druckguß-Maschinen notwendig, und für jeden Schutzüberzug wird auch immer ein besonderer Kern benötigt, der in die Druckguß-Maschine eingelegt wird.In order to avoid these disadvantages associated with gray cast iron cylinder liners, it is known a thin, wear-resistant protective coating on the core of the die-casting mold, which is designed as a steel mandrel splash on. The core with the protective coating is placed in the die casting mold and the aluminum injected into the mold as a composite casting. The protective coating is transferred to the die-cast part, when the injected metal contracts on the rough outside of the sprayed protective coating. By taking advantage of the different thermal expansion, the protective coating remains on the die-cast part and provides a dimensionally stable cylinder bore without conicity and of high surface quality. This results in intimate contact and good anchoring of the wear-resistant protective coating on the aluminum. The inner surface of the protective coating is usually so good that it only needs to be honed. In this known method, however, expensive die-casting machines are necessary, and for everyone Protective cover, a special core is always required, which is inserted into the die-casting machine will.

Es ist auch schon bekannt, dünnwandigste Gußstücke und Rippenzylinder durch Anwendung von Vakuum beim Gießvorgang ohne großen Ausschußanfall zu fertigen. Durch dieses Verfahren wird die Luft während des Gießens mit Vakuum aus den Teilungen der Form bzw. der Schalenpakete abgesaugt. Das flüssige Metall findet keinen Widerstand vor und läuft in die vorgesehenen Rippen, so daß es möglich ist, Rippen geringster Wanddicke mit stark herabgesetzter Ausschuß-Quote herzustellen. Es ist auch bekannt, dieses Verfahren zur Herstellung von Gleitlagern und Verbundgußteilen anzuwenden. Dazu wird zwischen den Spannscheiben einer Schleudervorrichtung ein vorher beschickter, allseitig luftabgeschlosse-It is also known to produce the thinnest-walled castings and rib cylinders by using Manufacture vacuum during the casting process without large amounts of rejects. Through this process, the Air is sucked out of the partitions of the mold or the shell packs with a vacuum during casting. The liquid metal finds no resistance and runs into the ribs provided so that it can is to produce ribs of the smallest wall thickness with a greatly reduced reject rate. It is also known to use this method for the production of plain bearings and composite castings. This will be between the tension disks of a centrifugal device a previously charged, air-sealed on all sides

Verfahren zum Herstellen von Aluminiumzylindern mit eingegossenen Stahllaufbuchsen für VerbrennungsmotorenProcess for the production of aluminum cylinders with cast steel liners for Internal combustion engines

Anmelder:Applicant:

Gustav Lauterjung,Gustav Lauterjung,

5650 Solingen-Wald, Dorpskotten5650 Solingen-Wald, Dorpskotten

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Gustav Lauterjung, 5650 Solingen-WaldGustav Lauterjung, 5650 Solingen-Wald

ner und von außen erhitzter Verbundguß-Stützkörper,ner and externally heated composite cast support body,

ao z. B. aus Stahl, fest eingespannt. In dessen Innenraum wird das Lagermetall, beispielsweise Bleibronze, in einen mit Ausgußöffnungen versehenen Schmelztiegel aus Graphit zum Schmelzen gebracht und in rasche Umdrehungen versetzt und dann gekühlt.ao z. B. made of steel, firmly clamped. In its interior, the bearing metal, for example lead bronze, brought to a melting crucible made of graphite provided with pouring openings and placed in rapid rotations and then cooled.

as Während des Gesamt-Arbeitsvorganges ist der Innenraum des Lagerkörpers dauernd evakuiert. Die Anwendung von Unterdruck dient also hierbei nur zum Abführen der Luft aus der Form, damit das flüssige Metall keinen Widerstand vorfindet und dicht an die Form bzw. den Stützkörper anschließen kann.The interior is during the entire work process of the bearing body is constantly evacuated. The use of negative pressure is only used here Removing the air from the mold so that the liquid metal does not encounter any resistance and is close to the Can connect form or the support body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren weiter zu vereinfachen, so daß auf die Verwendung teurer Druckguß-Maschinen und jeweils eines als Stahldorn ausgebildeten Gießkerns für jeden Schutzüberzug verzichtet werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Stahllaufbuchsen vom Stahldorn abgezogen und in der Kokille eingebracht werden und daß beim Füllen der Kokillen mit Aluminium ein geringeres Vakuum innerhalb der Laufbuchse erzeugt und aufrechterhalten wird. Dieses Verfahren ist wesentlich einfacher als die bekannten Verfahren, weil die aufgespritzte dünne Stahllaufbuchse ohne den Stahldorn in die Kokille eingelegt werden kann. Gelöst werden konnte die gestellte Aufgabe aber nur dadurch, daß beim Füllen der Kokille innerhalb der Stahllauf buchse ein geringer Unterdruck erzeugt wird, durch den das flüssige Aluminium in die Poren und gegen die rauhe Oberfläche der Stahllaufbuchse gesaugt wird. Dadurch entsteht ein inniger Kontakt und ein guter Verbund zwischen Stahllaufbuchse und Aluminiumzylinder.The invention is based on the object to further simplify the known method, so that on the use of expensive die-casting machines and each a casting core designed as a steel mandrel can be dispensed with for each protective coating. This object is achieved according to the invention solved that the steel liners are pulled from the steel mandrel and placed in the mold and that when filling the molds with aluminum, a lower vacuum is created inside the liner and is sustained. This procedure is much simpler than the known procedures, because the sprayed-on thin steel liner can be inserted into the mold without the steel mandrel. Solved The task could only be achieved by the fact that when filling the mold within the Steel barrel a slight negative pressure is generated through which the liquid aluminum enters the pores and is sucked against the rough surface of the steel liner. This creates an intimate contact and a good bond between steel liner and aluminum cylinder.

809 630/673809 630/673

Mit Hilfe dieses Verfahrens können Aluminiumzylinder mit Stahllaufbuchsen noch wirtschaftlicher hergestellt werden als mit den bekannten Druckguß-Maschinen. With the help of this process, aluminum cylinders with steel liners can be made even more economical are produced than with the known die-casting machines.

Claims

Claim:

Process for the production of aluminum cylinders with cast steel liners for Internal combustion engines, the steel liners by spraying a thin layer of steel from 0.5 to 3 mm on a steel mandrel corresponding to the cylinder bores Core are produced, characterized in that the steel liners withdrawn from the steel mandrel and introduced into the mold and that when filling the The aluminum mold creates and maintains a slight vacuum inside the liner will.

Considered publications:
Excerpts from German patent applications, Vol. 19,
ίο p. 572, file number K157559 VIa;

VDG report 1959/55, »Morocov, MF«;
"Gießereitechnik", 2 (1956), pp. 201, 202;
"Aluminum", 38 (1962), pp. 525 to 527.